[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenaufbau für ein Schwimmbecken, wobei
der Bodenaufbau mindestens a) eine unterste Vliesschicht; b) eine auf der Vliesschicht
angeordnete, wasserundurchlässige Barriereschicht aus einer oder mehreren Lagen eines
polymeren Kunststoffes; c) eine auf der Barriereschicht angeordnete wasserdurchlässige
Aufbereitungs- und Drainageschicht umfassend eine wasserdurchlässige und elastische,
3-dimensionale Stützstruktur aufweisend eine Mehrzahl sich über den Bodenaufbau erstreckender,
aneinander angrenzender Kompartimente, sowie innerhalb der einzelnen Kompartimente
der Stützstruktur jeweils eine wasserdurchlässige Granulatschüttung; d) eine auf der
Stützstruktur und der Granulatschüttung angeordnete, zumindest partiell wasserdurchlässige
obere Schwimmbecken-Innenlage aus zumindest teilweise miteinander verklebten Partikeln
umfasst. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Bodenaufbaus für ein Schwimmbecken.
[0002] Die Schaffung besonders ausgestalteter Bade- oder Schwimmmöglichkeiten oder auf die
vorliegende Umgebungssituation besonders angepasster Teichformen blickt auf eine lange
Tradition zurück. Während in der Vergangenheit "einfache" Konstruktionen aus natürlichen
Materialien wie Stein mit einem Zu- und Wasserablauf den Grundaufbau darstellten,
haben im Zuge der verbesserten und schnelleren Materialentwicklung deutlich komplexere
Aufbauten aus Beton, Glasfasern oder Kunststoff die Oberhand gewonnen. Letzteres ist
dem Umstand geschuldet, dass diese Materialgruppe sich mit geringeren manuellen Aufwand,
innerhalb kürzerer Aufbauzeiten, zu deutlich flexibleren Formen und letztendlich zu
ebenso langlebigen Pools oder Teichen umsetzen lassen. Entsprechend der verbesserten
Formausgestaltung musste natürlich auch die gesamte Ver- und Entsorgungstechnik auf
die neuen Gegebenheiten angepasst werden, welches in Summe erst eine längerfristige
und sichere Nutzung ermöglicht. Ein zentraler Baustein bildet in diesem Zusammenhang
die Wasseraufbereitung, welche üblicherweise an oder außerhalb des eigentlichen Poolbereiches
liegt und externe Filter sowie chemische Prozesstechnik aufweist. Die Filter sorgen
für eine Entfernung der meistens organischen Fracht aus dem Wasser, wohingegen über
die chemischen Komponenten allgemein ein geeignetes Milieu entweder in Bezug auf die
mikrobiologische Sicherheit und/oder optimale Lebensbedingungen für Wasserorganismen,
wie beispielsweise Fische, gewährleistet wird. Moderne Wasseraufbereitungen sind dabei
hochkomplex und können für den Großteil der entstehenden Betriebskosten und insbesondere
auch für den Spaß an der Nutzung des Teiches oder Pools verantwortlich sein.
[0003] Auch in der Patentliteratur finden sich die vielfältigsten Ausgestaltungen für den
Aufbau von Gartenteichen oder Swimming-Pools.
[0004] So beschreibt beispielsweise die
WO 2013 124 284 A1 ein Becken für Schwimmbäder, künstliche Teiche und Ähnliches, dadurch gekennzeichnet,
dass es innerhalb des für seine Ausführung im Boden ausgehobenen Betts Folgendes umfasst:
- eine Schicht zum Schutz der Innenfläche des Betts;
- eine erste, wasserabdichtende Schicht über der Schutzschicht;
- eine innen hohle Struktur, die auf der ersten, wasserabdichtenden Schicht aufgesetzt
ist und deren zum Inneren des Beckens gerichtete Innenseite geformt oder senkrecht
ist, um eine entsprechend geformte oder im Wesentlichen senkrechte Wand des zentralen
Behälters des Beckens zu bilden;
- eine Schutzschicht und eine wasserabdichtende Schicht für die Außenseite der besagten,
hohlen Struktur;
- eine zweite, wasserabdichtende Schicht für die besagte Innenseite der besagten, hohlen
Struktur.
[0005] In der
WO 2017 134 503 A1 ist ein modulares Element zur Herstellung einer Struktur von Tanks, Schwimmbecken
und Becken im Allgemeinen, geeignet für verschiedene Anordnungen und beschränkt auf
andere modulare Elemente, wie zumindest einen Teil der Struktur des Beckens zu bilden,
dadurch gekennzeichnet, dass es einen dreidimensionalen Körper mit Seitenflächen oder
Seiten, an denen eine oder mehrere Öffnungen oder Löcher vorgesehen sind, und ein
oder mehrere Kanäle oder Fächer, die sich innerhalb des dreidimensionalen Körpers
befinden und mit der Außenseite durch die Öffnungen oder Löcher, wobei die Öffnungen
oder Löcher und die Kanäle oder Fächer geeignet sind, das Einführen von Kabeln, Kanälen,
Verankerungsmitteln, Zugstangen, Stäben oder anderen Elementen zu ermöglichen notwendig,
um zumindest einen Teil der Struktur des Beckens zu bauen.
[0006] In einem weiteren Patentdokument, der
US 3 811 137 A, ist Schwimmbecken zum Einbau in eine Baugrube beschrieben, wobei das Schwimmbecken
eine Kombination aus: einem Randgang um die Baugrube herum; eine flexible Auskleidung,
die die Oberfläche der Ausgrabung bedeckt; eine starre Schale, die sich im Allgemeinen
an die Aushubkontur anpasst und nach innen von der Auskleidung beabstandet ist, um
damit einen Hohlraum zu definieren; und Mittel, um Wasser aus dem Inneren des Mantels
in den Hohlraum zu leiten, umfasst.
[0007] Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential
bieten. Dies bezieht sich insbesondere auf die Bereitstellung eines effizienten und
platzsparenden Bodenbereiches für Schwimmbecken oder Teiche, welcher neben einer verbesserten
mechanischen Ableitung auf den Beckenboden wirkender mechanischer Kräfte auch gleichzeitig
eine besonders hohe Filterleistung für das zirkulierende Wasser bereitstellen kann.
[0008] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik
bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung einen Aufbau anzugeben, welcher auf den Beckenboden wirkende
mechanische Kräfte zuverlässig und gleichmäßig ableiten und gleichzeitig eine effiziente
Filterleistung für das Pool- oder Schwimmbeckenwasser bereitstellen kann. Des Weiteren
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Aufbau eines Schwimmbeckens
mit erfindungsgemäßen Bodenbereich bereitzustellen.
[0009] Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche, gerichtet
auf den erfindungsgemäßen Bodenaufbau sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbau
eines Schwimmbeckenbodens. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen,
in der Beschreibung oder den Figuren angegeben, wobei weitere in den Unteransprüchen,
in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder
in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können,
solange sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
[0010] Erfindungsgemäß ist ein Bodenaufbau für ein Schwimmbecken , wobei der Bodenaufbau
mindestens umfasst:
- a) eine unterste Vliesschicht;
- b) eine auf der Vliesschicht angeordnete, wasserundurchlässige Barriereschicht aus
einer oder mehreren Lagen eines polymeren Kunststoffes ausgesucht aus der Gruppe bestehend
aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Polyvinylchlorid (PVC) oder Kombinationen
daraus;
- c) eine auf der Barriereschicht angeordnete wasserdurchlässige Aufbereitungs- und
Drainageschicht umfassend eine wasserdurchlässige und elastische, 3-dimensionale Stützstruktur
aufweisend eine Mehrzahl sich über den Bodenaufbau erstreckender, aneinander angrenzender
Kompartimente, sowie innerhalb der einzelnen Kompartimente der Stützstruktur jeweils
eine wasserdurchlässige Granulatschüttung;
- d) eine auf der Stützstruktur und der Granulatschüttung angeordnete, zumindest partiell
wasserdurchlässige obere Schwimmbecken-Innenlage aus zumindest teilweise miteinander
verklebten Partikeln ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Sand, Steinen, Kies oder
Mischungen mindestens zweier Komponenten aus dieser Gruppe.
[0011] Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich über oben angegebenen Bodenaufbau besonders
mechanisch belastbare und an vielfältige Formen anpassbare Schwimmbecken erhalten
lassen, welche neben der Flexibilität des darstellbaren Bodenaufbaus zudem noch verbesserte
Eigenschaften im Bereich der Wasseraufbereitung aufweisen. Durch diesen Aufbau lassen
sich beispielsweise die technischen Aufwendungen für die Aufbereitung des Wassers
verringern, da der gesamte oder zumindest ein Teil der Wasseraufbereitung durch den
Bodenaufbau selbst geleistet werden kann. Ohne durch die Theorie gebunden zu sein
ergeben sich diese beiden vorteilhaften Aspekte insbesondere durch die Ausgestaltung
der wasserdurchlässigen Aufbereitungs- und Drainageschicht. Dieser mit dem Schwimmbecken
im hydrostatischen Austausch stehende Bereich kann über die elastischen Stützstrukturen,
welche mit einem Granulat gefüllt sind, zu einer verbesserten Lastaufnahme der auf
die Innenlage des Schwimmbeckens wirkenden Kräfte beitragen. Die Ausgestaltung der
mechanischen Lastaufnahme in Form eines wasserdurchlässigen Granulats kann zudem dazu
beitragen, dass diese wasserdurchlässige Aufbereitungs- und Drainageschicht an der
Oberfläche des Granulats ungewollte Wasserbestandteile, wie beispielsweise Partikel
und/oder Mikroorganismen, absorbieren und binden und diese so aus dem Wasserkreislauf
eliminieren kann. Durch die Wahl einer wasserdurchlässigen Stützstruktur mit einer
wasserdurchlässigen Granulatschüttung wird in diesem Fall eine besonders hohe Austauschfläche
bereitgestellt, welche mittels der aus dem Stand der Technik bekannten Aufbauten so
nicht erreichbar ist. Der Aufbau mittels granulatgefüllter Kompartimente und einer
elastischen Stützstruktur führt zudem dazu, dass auftretende mechanische Kräfte zwischen
einzelnen Kompartimenten weitergeleitet werden können. Eine großflächige Verschiebung
einzelner Granulatbereiche über zu große Strecken innerhalb des Bodens wird jedoch
über die elastisch ausgeformten Kompartimentwände verhindert. Insofern ergibt sich
im Nahbereich eine elastische Flexibilität zwischen den Kompartimenten, wohingegen
makroskopische Verschiebungen gesamter Granulatbereiche effizient verhindert werden.
Durch die Ausgestaltung als wasserdurchlässige Kompartimente und wasserdurchlässige
Schüttung wird zudem sichergestellt, dass die gesamte Bodenfläche und/oder das gesamte
Volumen der Wasseraufbereitung- und Drainageschicht als effizienter Filter genutzt
werden kann. Insofern kann sich dieser Aufbau dazu eignen, dass sonst ungenutzter
Raum im Bodenaufbau einen zusätzlichen Beitrag zur Aufbereitung des zirkulierenden
Wassers leistet. Diese Ausgestaltung kann in Summe erreichen, dass die externe Filtertechnik,
beispielsweise in Form weiterer mechanischer Filter, welche an oder außerhalb des
Poolbereiches angeordnet ist, kleiner ausfallen kann. Es wird ein äußerst flexibler
und kostengünstiger Aufbau erreicht, welcher sowohl die laufenden wie auch die Investitionskosten
reduziert.
[0012] Der erfindungsgemäßen Aufbau ist ein Bodenaufbau für ein Schwimmbecken. Der erfindungsgemäße
Aufbau eignet sich für sämtliche Arten von Wasserspeichern. Insofern kann unter dem
Begriff Schwimmbecken jede Art künstlicher wasserführender Aufbauten verstanden werden.
Dazu zählen beispielsweise innen- oder außenliegende Pools, Teiche, Planschbecken,
Fischteiche oder ähnliches. Der Bodenaufbau umfasst dabei den Aufbau des Schwimmbeckenbodens
und gegebenenfalls auch der Seitenwände. So kann der erfindungsgemäße Aufbau beispielsweise
dazu eingesetzt werden, einen natürlich aussehenden Teich, beispielsweise einen Badeteich,
auszubilden, wobei die Teichböschung und der Teichboden über den erfindungsgemäßen
Aufbau realisiert wird. Es ist aber auch möglich, dass nur ein spezieller Bereich
des Schwimmbeckens mit dem erfindungsgemäßen Aufbau versehen wird.
[0013] Die erste Komponente a) des Aufbaus ist eine unterste Vliesschicht. Die unterste
Vliesschicht liegt demzufolge direkt auf dem Bodenbereich oder dem Erdreich auf und
ist in erster Linie dazu gedacht, dass die weiteren Bestandteile des Aufbaus mechanisch
vor Bodenbestandteilen wie beispielsweise scharfkantigen Steinen geschützt sind. Es
ist natürlich auch möglich, dass auf dem eigentlichen Bodenbereich eine weitere Ausgleichs-
oder Schutzlage aufgetragen wird.
[0014] Diese Ausgleichs- oder Schutzlage kann in Form einer Sandschicht und/oder sonstigen
definierten Schutzlage aufgebracht werden. Diese Lagen können üblicherweise dazu genutzt
werden, um einen definierten Untergrund für den Aufbau zu schaffen. Diese weiteren
Lagen sind aber zur Erreichung des erfindungsgemäßen Effektes nicht wesentlich. Unter
einem Vlies werden dabei Stoffe verstanden, welche ein Gebilde aus Fasern begrenzter
Länge, Endlosfasern (Filamenten) oder geschnittenen Garnen jeglicher Art und jeglichen
Ursprungs darstellen. Die Fasern können auf unterschiedlichste Wiese zu einem Vlies
(einer Faserschicht, einem Faserflor) zusammengefügt oder generell miteinander verbunden
werden. Letzteres kann beispielsweise durch Verkreuzen oder Verschlingen von Garnen,
wie es beim Weben, Wirken, Stricken, der Spitzenherstellung, dem Flechten und Herstellung
getufteter Erzeugnisse geschieht erfolgen. Vliesstoffe sind größtenteils flexible,
leicht biegsame textile Flächengebilde. Die Vliese weisen gegenüber ihrer Länge und
Breite eine vergleichsweise geringe Dicke auf. Als Vliesstoffe eignen sich beispielsweise
die im Teichbau bekannten Vliesstoffe. Das Vlies kann vorteilhafterweise eine Dicke
von größer oder gleich 0,5 cm und kleiner oder gleich 5 cm aufweisen. Das Vlies kann
als einzelne Lage oder aber auch als Schichtung mehrerer Lagen einzelner Vliesstoffbahnen
oder -lagen verwendet werden. Das Vlies kann vorteilhafterweise ein Gewicht von größer
oder gleich 300 g/m
2 und kleiner oder gleich 1000 g/m
2 aufweisen.
[0015] Oberhalb der Komponente a) ist eine Komponente b) aus einer wasserundurchlässigen
Barriereschicht aus einer oder mehreren Lagen eines polymeren Kunststoffes ausgesucht
aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Polyvinylchlorid
(PVC) oder Kombinationen daraus angeordnet. In der Reihenfolge von unten nach oben
wird auf das Vlies eine Barriereschicht in Form einer wasserundurchlässigen Folie
aufgebracht. Besonders langlebige und witterungsbeständige Folien können aus der Gruppe
der oben angegebenen Polymere gewählt werden. Die wasserundurchlässige Barriereschicht
wird über das Vlies vor einem direkten Kontakt mit dem Erdreich geschützt und dient
im Wesentlichen dazu, dass das Wasser nicht im Erdreich versickert. Die wasserundurchlässige
Barriere kann beispielsweise auch durch das Aufbringen mehrerer Schichten oder Bahnen
dieser polymeren Träger realisiert werden. Die Schichtdicke einer Lage kann beispielsweise
größer oder gleich 0,5 mm und kleiner oder gleich 5 mm betragen. Die einzelnen Bahnen
oder Lagen können auch teilweise überlappend verlegt werden, so dass die Bahnen oder
Lagen ohne mechanischen Zug ihre Position über einen gewissen Bereich verändern können.
Bevorzugt wird jedoch nur eine Bahn verlegt. Die eine Lage kann beispielsweise eine
Dehnfähigkeit ermittelt nach EN 12311-2 von größer oder gleich 200% und kleiner oder
gleich 400 % aufweisen. Des Weiteren kann die Weiterreißfestigkeit der Schicht nach
DIN EN 12310-2 vorteilhafterweise größer oder gleich 20 kN und kleiner oder gleich
50 kN betragen.
[0016] Oberhalb der Barriereschicht b) ist wasserdurchlässige Aufbereitungs- und Drainageschicht
c) angeordnet, welche eine wasserdurchlässige und elastische, 3-dimensionale Stützstruktur
aufweisend eine Mehrzahl sich über den Bodenaufbau erstreckender, aneinander angrenzender
Kompartimente, sowie innerhalb der einzelnen Kompartimente der Stützstruktur jeweils
eine wasserdurchlässige Granulatschüttung umfasst. Die Schicht c) weist insofern zwei
unterschiedliche Strukturelemente auf. Die Grundlage bildet eine 3-dimensionale Stützstruktur,
welche das Grundgerüst für eine Vielzahl von makroskopischen, nach oben offenen Hohlräumen
bereitstellt. Die Stützstruktur kann eine Bodenfläche und an dieser Bodenfläche eine
Vielzahl von Kompartimentwänden aufweisen, welche sich nach oben hin erstrecken und
die einzelnen Kompartimente ausbilden. Diese Stützstruktur unterteilt den Bodenbereich
des Schwimmbeckens in einzelne Bereiche, welche jeweils Wände der Stützstruktur miteinander
teilen. Die Aufteilung in die einzelnen Kompartimente stellt sicher, dass es zu keinem
Austausch makroskopischer Teilchen zwischen den einzelnen Kompartimenten kommt. Die
Kompartimente halten also die Teilchen, welche in ein Kompartimente eingefüllt sind,
an diesem Ort des Bodenaufbaus fest. Letzteres ermöglicht die mechanische Stabilisierung
des Bodenaufbaus. Wesentlich hingegen ist, dass die Wände der Kompartimente wasserdurchlässig
sind. Insofern sind Kompartimentausgestaltungen nicht erfindungsgemäß, in denen die
Wände von Kompartimenten keinen Flüssigkeitsaustausch zwischen den einzelnen Kompartimenten
erlauben. Die Kompartimentwände oder die gesamten Kompartimente als solche sind zudem
elastisch ausgestaltet.
[0017] Dies bedeutet, dass die Kompartimentwände nicht starr angeordnet sind, sondern dass
die Wände der Kompartimente ohne Befüllung sich über einen gewissen Bereich hin und
herbewegen können. Bevorzugt kann eine Wand des Kompartimenten als elastisch angesehen
werden, wenn die Dehnung des Materials ermittelt nach DIN EN ISO 10319 größer oder
gleich 40 % beträgt. Die Höhe der Stützstruktur kann variabel gewählt werden, wobei
die Wände der Stützstruktur bevorzugt eine Höhe von größer oder gleich 3,5 cm, des
Weiteren bevorzugt von größer oder gleich 4,5 cm und weiterhin bevorzugt von größer
oder gleich 5 cm aufweisen. Die durch die Wände der Stützstruktur gebildeten Kompartimente
können symmetrisch oder unregelmäßig ausgestaltet sein. Bevorzugt weisen die einzelnen
Kompartimente eine Symmetrieachse auf. So können die einzelnen Kompartimente eine
annähernd zylindrische oder aber auch hexagonale oder oktagonale Grundform besitzen.
Die einzelnen Kompartimente bilden das Grundgerüst, in welches das zweite Element
des Aufbaus der Reinigung- und Drainageschicht eingefüllt wird. Die einzelnen Hohlräume
werden mit einem Granulat beschickt, welches bevorzugt bis zur Höhe der Stützstruktur
eingefüllt wird. Die Granulatschüttung liegt als Partikelschüttung vor, wobei innerhalb
des Kompartimentbereiches die Partikel miteinander in physischen Kontakt treten. Das
Granulat kann beispielsweise eine mehr oder weniger runde oder ovale Form aufweisen.
Es ist aber auch möglich, dass die einzelnen Granulatpartikel unregelmäßig geformt
sind und scharfe Kanten an der Oberfläche aufweisen. Die kantige Ausformung der Partikel
führt überraschenderweise zu verbesserten mechanischen Eigenschaften. Aufgrund der
Tatsache, dass die einzelnen Granulatpartikel nicht miteinander verbunden sind, kann
Wasser entlang der Oberfläche der einzelnen Granulatpartikel diffundieren. Insofern
ist die Granulatschicht wasserdurchlässig. Durch den gewählten Aufbau aus Stützstruktur
und Granulat kann das Wasser innerhalb der Reinigung- und Drainageschicht sowohl ungehindert
horizontal wie auch vertikal diffundieren. Innerhalb eines einzelnen Kompartimentbereiches
können beispielsweise mehr als 10, des Weiteren bevorzugt mehr als 40 und weiterhin
bevorzugt mehr als 75 einzelne Granulatpartikel eingebracht werden.
[0018] Die letzte Schicht ist eine auf der Stützstruktur und der Granulatschüttung angeordnete
Schicht d), welche die zumindest partiell wasserdurchlässige obere Schwimmbecken-Innenlage
ausbildet und zumindest teilweise miteinander verklebte Partikel ausgesucht aus der
Gruppe bestehend aus Sand, Steinen, Kies oder Mischungen mindestens zweier Komponenten
aus dieser Gruppe umfasst. Den Abschluss des Aufbaus bildet die Schwimmbecken-Innenlage,
welche auf der Aufbereitungs- und Drainageschicht angeordnet wird. Diese Schicht kann
üblicherweise direkt im Kontakt mit dem Wasser im Inneren des Schwimmbeckens stehen.
Diese Schicht kann dabei aus einem einzelnen Material wie beispielsweise Sand oder
aus Mischungen mehrerer der oben angegebenen Komponenten bestehen oder diese umfassen.
Der Sand liegt dabei nicht in Form einzelner Körner vor, sondern der Sand wird über
ein Bindemittel mit den weiteren Bestandteilen dieser Schicht fest verbunden. Es ergibt
sich somit eine kohärente, mechanisch belastbare Schicht. Es ist auch möglich, dass
diese Schicht einen nicht homogenen Aufbau aufweist. So kann beispielsweise die Grundschicht
aus miteinander verklebten Sandkörnern bestehen, auf der zum Innenbereich des Schwimmbeckens
hin eine weitere Schicht aus Steinen aufgebracht ist. Die Klebstoffmenge, welche zur
Herstellung einer zusammenhängenden Schicht benötigt wird, wird dabei so ausgelegt,
dass im Bereich der Innenschicht immer noch durchgehende Kanäle erhalten werden, durch
welche Wasser in den Schwimmbeckenbereich hinein oder aus diesem hinausgelangen kann.
Es ist auch möglich, dass diese Partikel vollflächig miteinander verklebten werden,
wobei die einzelnen Kanäle anschließend über ein mechanisches Durchbrechen der Schicht
hergestellt werden. Diese Ausführungsform ist aber weniger bevorzugt. Eine Ausgestaltung,
in welcher dieser Bereich des Aufbaus wasserundurchlässig ausgestaltet ist, ist nicht
erfindungsgemäß. Diese letzte Innenschicht oder Innenlage kann direkt auf der Stützstruktur
mit Granulatfüllung aufgebracht werden. Es ist aber auch möglich, dass an dieser Stelle
eine weitere wasserdurchlässige Vlies- oder andere Polymerlage aufgebracht wird, welche
ein Eindiffundieren der miteinander verklebten Partikeln in den Granulataufbau verhindert.
Prinzipiell ist es aber auch möglich, die Viskosität dieser teilwasserdurchlässigen
Lage beim Auftragen so auszugestalten, dass ein signifikantes Eindiffundieren auch
ohne weitere Schicht effizient verhindert werden kann.
[0019] In einer bevorzugten Ausführungsform des Bodenaufbaus kann die 3-dimensionale Stützstruktur
der Aufbereitungs- und Drainageschicht aus einem wasserdurchlässigen Vliesmaterial
ausgebildet sein. Um einen möglichst flexiblen und im hohen Maße wasserdurchlässigen
Aufbau der Aufbereitungs- und Drainageschicht bereitzustellen hat es sich als günstig
erwiesen, dass die Wände und gegebenenfalls auch der Boden der dreidimensionalen Stützstruktur
aus einem Vliesmaterial ausgebildet sind. Das Vliesmaterial kann eine hinreichende
Festigkeit für das Einfüllen des Granulats in die einzelnen durch die Wände der Stützstruktur
gebildeten Kompartimente bereitstellen. Des Weiteren ist dieser Aufbau aber so flexibel,
dass die einzelnen Kompartiment-Volumenelemente noch hinreichend gegeneinander verschoben
werden können. In Summe ergibt sich ein hochelastischer Aufbau. Dieser Aufbau ist
insofern ungewöhnlich, da der Großteil der auftretenden mechanischen Lasten nicht
über die Wände der Stützstruktur, sondern über die Granulatschüttung als solche aufgenommen
wird. Die Wände der Stützstruktur und insofern die Kompartimente als solche dienen
in erster Näherung dazu, dass ein plötzliches oder stetiges Verschieben einzelner
Granulat-Volumenelemente verhindert wird. Die eigentlich mechanische Stützfunktion
übernimmt nach dem Aufbau die Granulatschüttung. Das Vliesmaterial als solche behindert
die horizontale Wasserdiffusion zwischen den einzelnen Kompartimenten nur marginal,
so dass sich neben dem mechanisch sicheren Aufbau ein besonders guter Wasseraustausch
über die gesamte Bodenfläche des Schwimmbeckens ergibt. Über diesen Aufbau werden
insbesondere Totbereiche vermieden.
[0020] Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Bodenaufbaus kann das Vliesmaterial
der 3-dimensionalen Stützstruktur der Aufbereitungs- und Drainageschicht eine Zugfestigkeit
nach DIN EN ISO 10319:2015-09 von größer oder gleich 5 kN/m und kleiner oder gleich
35 kN/m aufweisen. Zur Sicherstellung eines hinreichend mechanisch stabilen aber dennoch
hochelastischen Aufbaus haben sich oben genannte Zugfestigkeiten als besonders geeignet
herausgestellt. Dieser Bereich an Zugfestigkeiten ermöglicht ein einfaches und gleichmäßiges
Befüllen der Kompartimente mit Granulat und zudem kann noch eine ausreichende Verschiebbarkeit
einzelner Bereiche sichergestellt werden. Kleinere Zugfestigkeiten können nachteilig
sein, da aufgrund der auftretenden mechanischen Belastungen über die Zeit mit einem
Versagen der Stützstruktur zu rechnen ist. Höhere Zugfestigkeiten können hingegen
nachteilig sein, da diese Wände in der Regel für einen hoch flexiblen Aufbau zu starr
sind. Weiter bevorzugt kann die Zugfestigkeit größer oder gleich 7,5 kN/m und kleiner
oder gleich 30 kN/m, des Weiteren größer oder gleich 10 kN/m und kleiner oder gleich
25 kN/m betragen.
[0021] Innerhalb eines weiter bevorzugten Aspektes des Bodenaufbaus kann das Vliesmaterial
der 3-dimensionale Stützstruktur der Aufbereitungs- und Drainageschicht eine Wasserdurchlässigkeit
nach DIN EN ISO 11058 :2019-09 von größer oder gleich 10 mm/s und kleiner oder gleich
50 mm/s aufweisen. Zum Erhalt einer möglichst großen Reinigungs- und Aufbereitungsleistung
unter Ausnutzung der gesamten Bodenfläche des Schwimmbades hat sich oben angegebener
Bereich an Vl
H50 Wasserdurchlässigkeiten als besonders geeignet herausgestellt. Es wird ein sehr guter
horizontaler wie auch vertikaler Wasseraustausch ermöglicht und die Gefahr der Ausbildung
ungenutzter Totzonen im Bodenaufbau verringert. Insofern kann ein langlebiger und
effizienter Filterbereich bereitgestellt werden. Insbesondere können dabei die Wände
der Stützstruktur aus diesem Vlies ausgebildet sein. Es ist möglich, dass der nicht
zur Diffusion beitragende Bodenbereich des Vliese, eine andere Wasserdurchlässigkeit
aufweist. Weiter bevorzugt können die Wasserdurchlässigkeiten größer oder gleich 12,5
mm/s und kleiner oder gleich 45 mm/s, des Weiteren bevorzugt größer oder gleich 15
mm/s und kleiner oder gleich 35 mm/s betragen.
[0022] Nach einer bevorzugten Charakteristik des Bodenaufbaus können mindestens 70% der
Kompartimente ein Kompartimentvolumen von größer oder gleich 100 cm
3 und kleiner oder gleich 1000 cm
3 aufweisen. Zum Erhalt besonders flexibler und elastischer Bodenbereiche hat sich
als besonders günstig herausgestellt, dass das Volumen einzelner Kompartimente im
oben angegebenen Bereich liegt. Für die üblichen Größenbereiche von Teichen oder Schwimmbecken
können diese Kompartimente eine ausreichende Lastaufnahme auch für mechanisch stark
belastete Bodenbereiche garantieren. Zudem ergibt sich eine ausreichende Größe zur
elastischen Aufnahme mechanischer Kräfte. Kleinere Kompartiment-Volumina können nachteilig
sein, da dies den Aufbau und die Befüllung der Kompartimente unnötig erschwert. Größere
Bereiche können hingegen unvorteilhaft sein, da die einzelnen Granulat-Volumenelemente
zu stark von ihren Positionen im Bodenaufbau unter mechanischer Belastung verschoben
werden können.
[0023] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Bodenaufbaus nach einem der vorhergehenden
Ansprüche können mindestens 80 Gewichts-% der Granulatteilchen der wasserdurchlässigen
Granulatschüttung eine Größe ermittelt über Siebung von größer oder gleich 0,5 mm
und kleiner oder gleich 18 mm aufweisen. Zur Sicherstellung einer möglichst großen
mechanischen Belastbarkeit des Bodenaufbaus und zur Bereitstellung einer hinreichend
großen Oberfläche der Granulatschüttung für Filterzwecke, hat sich oben angegebene
Größenverteilung der Granulatteilchen als besonders geeignet herausgestellt. Die hierdurch
erreichbaren Bodenaufbauten zeichnen sich durch eine hohe mechanische Belastungsfähigkeit
aus und können insbesondere auch mechanische Lasten über die Verschiebung einzelner
Granulatteilchen elastisch aufnehmen. Die über diesen Größenbereiche definierte Oberfläche
der Granulatteilchen ist zudem dazu geeignet, längerfristig durch das Granulat strömendes
Wasser durch Absorption organischer oder anorganischer Bestandteile auf der Oberfläche
der Granulatteilchen zu reinigen. Insofern können weitere technische Vorrichtungen
zur Filterung oder Aufreinigung des Wassers reduziert werden oder im besten Falle
ganz entfallen. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann die Größe der Granulatteilchen
größer oder gleich 1 mm und kleiner oder gleich 15 mm, des Weiteren bevorzugt größer
oder gleich 1,5 mm und kleiner oder gleich 10 mm betragen.
[0024] Innerhalb eines bevorzugten Aspektes des Bodenaufbaus können mindestens 70 Gewichts-%
der Granulatteilchen der wasserdurchlässigen Granulatschüttung aus Calcium-Magnesium-Carbonaten
bestehen. Aufgrund der Anforderung, dass die wasserdurchlässige Granulatschüttung
sowohl einen Großteil der mechanischen Lasten aufnehmen, wie auch eine hinreichende
Filterleistung bereitstellen muss, hat sich oben angegebene Zusammensetzung der Granulatteilchen
als besonders geeignet herausgestellt. Insofern können bevorzugt Mineralstoffe eingesetzt
werden, welche zu einem hohen Anteil aus Calcium-Magnesium-Carbonaten bestehen oder
diese aufweisen. Die Calcium-Magnesium-Carbonate können im besonderen Maße organische
und anorganische Substanzen an ihrer Oberfläche aktiv binden und so zu einer Verringerung
der organischen Last des Schwimmbeckenwassers beitragen. Zudem kann über die Kristallanordnung
der Calcium-Magnesium-Carbonate ein geeigneter Festigkeitsbereich der Granulatteilchen
bereitgestellt werden, welcher im besonderen Maße zur geeigneten Lastaufnahme dieses
Bereiches des Bodenaufbaus beiträgt. Die Granulatteilchen sind nicht zu "weich", so
dass auch unter längeren Standzeiten und starker mechanischer Beanspruchung nicht
mit einem Aufreiben der Granulatteilchen zu rechnen ist. Die Granulatteilchen sind
auch nicht zu hart, so dass auftretende mechanische Kräfte elastisch durch die einzelnen
Granulatteilchen aufgenommen werden können. Bevorzugt können Granulatteilchen aus
natürlichen Mineralien verwendet werden, welche oben angegebenen Calcium-Magnesium-Carbonat
Gewichtsanteil aufweisen.
[0025] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Bodenaufbaus können mindestens 75
Gewichts-% der Granulatteilchen der wasserdurchlässigen Granulatschüttung aus einem
dolomitischem Kalkstein bestehen. Zum Erhalt einer besonders effizienten Filterleistung
und zur Gewährleistung langer Standzeiten des Bodenaufbaus auch unter starker mechanischer
Beanspruchung können insbesondere die dolomitischen Kalksteine als Granulat eingesetzt
werden. Besonders geeignet sind zudem Kalkstein-Splittgemische aus dem Mitteldevon.
Als Kalkstein werden Sedimentgesteine bezeichnet, die überwiegend aus dem chemischen
Stoff Calciumcarbonat (CaCO
3) in Form der Mineralien Calcit und Aragonit bestehen. Dolomitstein, kurz Dolomit,
ist ein Karbonat-Gestein, das zu mindestens 90 Prozent aus dem Mineral Dolomit, d.h.
CaMg(CO
3)
2 oder CaCO
3·MgCO
3 besteht. Der hier angegebene dolomitische Kalkstein weist einen geringeren Dolomitgehalten
auf, dieser muss aber oberhalb der oben angegebenen Grenze liegen. Insbesondere Granulatteilchen
aus diesem Material können eine hohe Filterleistung für das Wasser in der Drainageschicht
bereitstellen. Zudem zeigen diese Mineralien besonders geeignete mechanische Eigenschaften,
welches sich in einem äußerst geringen Abrieb und verbesserten mechanischen Eigenschaften
des Bodenaufbaus widerspiegelt. Die Oberfläche dieser Mineralien ist zudem zum Teil
porös, welches eine besonders hohe Austauschfläche zur Absorption von Fremdstoffen
bereitstellt. Das Granulat aus diesem Material hat sich zudem sehr geeignet gezeigt,
die Phosphatkonzentration des Wassers für eine sehr lange Nutzungsdauer unterhalb
von 0,035 mg/l zu halten. Dieser niedrige Phosphatgehalt wird über eine Wechselwirkung
des Granulats mit dem Phosphat erreicht und dies kann sich sehr vorteilhaft in einer
Verringerung des Algenwachstums widerspiegeln. Insbesondere scheint das Granulat aus
dem Zeitalter des Mitteldevons dazu geeignet. Letzteres wahrscheinlich durch die weiteren
Beimengungen, welche spezifisch für diesen Zeitabschnitt stehen.
[0026] In einer weiteren Ausgestaltung des Bodenaufbaus kann die Schüttdichte der wasserdurchlässige
Granulatschüttung größer oder gleich 1250 kg/m
3 und kleiner oder gleich 3000 kg/m
3 betragen. Für eine besonders geeignete Filterleistungen der Aufbereitungs- und Drainageschicht
hat sich als besonders geeignet herausgestellt, dass die eingesetzten Granulatteilchen
oben angegebenes Schüttdichte-Kriterium erfüllen. Innerhalb dieses Schüttdichtebereiches
können lange Standzeiten des Bodenaufbaus und eine hinreichend große Oberfläche der
Granulatteilchen bereitgestellt werden. Somit ergibt sich über lange Standzeiten eine
sehr effiziente Filterleistung. Zudem kann über diese Schüttdichte eine geeignete
Granulat-Packungsdichte erhalten werden, welche die auf den Beckenboden wirkenden
mechanischen Kräfte sowohl elastisch weitergibt als auch in einer ausreichenden Gesamtfestigkeit
resultiert. Die Schüttdichte der Granulatteilchen ergibt sich aus dem Quotienten der
Masse und dem Stoffvolumen. Die Schüttdichte kann des Weiteren bevorzugt größer oder
gleich 1500 kg/m
3 und kleiner oder gleich 2750 kg/m
3, des Weiteren bevorzugt größer oder gleich 1750 kg/m
3 und kleiner oder gleich 2500 kg/m
3 betragen.
[0027] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Bodenaufbau kann der Phosphatgehalt
der Granulatteilchen der wasserdurchlässigen Granulatschüttung ermittelt über Röntgenfluoreszenz
kleiner oder gleich 0,5 Gew.-% betragen. Zur Bereitstellung einer möglichst gut benetzbaren
Granulatoberfläche und zum Erhalt einer möglichst guten Filterleistung zur Absorption
organischen Materials an der Oberfläche der Granulatteilchen, hat sich insbesondere
der Phosphatgehalt der Granulatteilchen als wichtige Größe herausgestellt. Granulatteilchen
mit einem höheren Phosphatgehalt können eine deutlich verringerte Filterleistung oder
aber auch eine geringere Standzeit der Reinigung- und Drainageschicht zeigen. Durch
den Einsatz einer Granulatschüttung mit diesen Phosphatgehalten können die weiteren
technischen Maßnahmen zur Reduzierung der organischen Fracht des Wassers deutlich
reduziert werden und im besten Fall sogar ganz entfallen.
[0028] Nach einer bevorzugten Charakteristik des Bodenaufbaus kann die Größenverteilung
der Granulatteilchen der wasserdurchlässigen Granulatschüttung einen Polydispersitätsindex
(PI), erhalten aus dem Gewichtsmittel dividiert durch Anzahlmittel, von größer oder
gleich 1,2 und kleiner oder gleich 1,5 aufweisen. Für eine langanhaltende Filterleistung
der Granulatschüttung hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die
Granulate der Schüttung eine relativ breite Größenverteilung aufweisen. Eine breite
Größenverteilung der Granulatpartikel kann insbesondere in Kombination mit scharfkantigen
Teilchen die Gebrauchseigenschaften der Aufbereitungs- und Drainageschicht deutlich
verbessern. So können mechanisch sehr stabile Bodenaufbauten bereitgestellt werden,
welche sich zudem durch besonders hohe Filterleistungen und hohe Wasserdurchlässigkeiten
auszeichnen. Zudem lässt sich in diesem Bereichen das "Filterbett" durch die Pumpe
rückspülen. Dies bedeutet, dass die Pumpenanlage in beiden Richtungen betrieben werden
kann. Auf diese Art und Weise kann ein eventuell verschmutztes Filterbett durch die
Wasserströmung und die Drainagerohre gespült und wieder aufbereitet werden.
[0029] Nach einer bevorzugten Charakteristik des Bodenaufbaus kann die Wasserdurchlässigkeit
der wasserdurchlässigen, oberen Schwimmbecken-Innenlage größer oder gleich 100 l/m
2/h und kleiner oder 750 l/m
2/h betragen. Neben den technischen Eigenschaften der Aufbereitungs- und Drainageschicht
hat sich insbesondere auch das Zusammenspiel zwischen Aufbereitungs-/Drainageschicht
und der oberen Schwimmbecken-Innenlage als besonders wichtig herausgestellt. Dieser
Zusammenhang gilt im hohen Maße für die hydrodynamische Verbindung zwischen der Aufbereitungs-/
Drainageschicht und dem Schwimmbecken als solches. Dieser Mengendurchflussbereich
kann zu einer ausreichenden Spülung der Granulatteilchen in der Aufbereitungs- und
Drainageschicht führen und zudem eine ausreichende Umwälzung des Wassers im Schwimmbeckenbereich
gewährleisten. Kleinere Raten können nachteilig sein, da in diesem Fall nur eine unzureichende
Filterleistung über die Aufbereitungs- und Drainageschicht erreichbar ist. Letzteres
müsste dann mit weiteren technischen Maßnahmen, beispielsweise über externe Filter,
kompensiert werden, welches aufgrund der eigentlichen Filterleistung der Aufbereitungs-
und Drainageschicht vermeidbar ist. Höhere Wasserdurchlässigkeiten können hingegen
nachteilig sein, da in diesen Fällen die Fließgeschwindigkeit durch die Aufbereitungs-
und Drainageschicht zu hoch wird, so dass nur eine ungenügende Absorption organischer
oder anorganischer Teilchen an den Oberflächen der Granulatteilchen erhalten wird.
Bevorzugt kann der Bereich auch größer oder gleich 150 l/m
2/h und kleiner oder gleich 500 l/m
2/h betragen.
[0030] Innerhalb einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des Bodenaufbaus kann in der wasserdurchlässige
Aufbereitungs- und Drainageschicht Drainagerohre oder Drainageschläuche angeordnet
sein. Zum Zu- oder Abführen von Wasser aus der Aufbereitungs- und Drainageschicht
hat es sich als besonders geeignet herausgestellt, dass in dieser Schicht Schläuche
oder Rohre verlegt sind, welche Wasser aus dieser Schicht entfernen oder dieser Schicht
zuführen können. Die Drainagerohre oder Drainageschläuche können dabei wahlweise unterhalb
der Stützstruktur verlegt oder in diese integriert werden. In einer besonders bevorzugten
Ausgestaltung werden die Drainageschläuche in Aussparungen der Stützstruktur eingefügt.
Zudem hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Drainagerohre oder Drainageschläuche
zur Zuführung von Wasser in die Aufbereitungs- und Drainageschicht verwendet werden.
Das Wasser wird also nicht aus dieser Schicht entfernt, sondern durch die Rohre in
diese Schicht eingespeist, wobei das Wasser von unten nach oben durch die Schicht
in das Schwimmbecken strömt. In diesen Fällen kann eine besonders effiziente Benetzung
und bevorzugte Kontaktzeit des Wassers mit der Filterschicht der Aufbereitungs- und
Drainageschicht erreicht werden. Weiter bevorzug können in den Drainagerohren die
eigentlich wasserführenden Schläuche verlegt werden. Das Wasser kann dann beispielsweise
aus perforierten, wasserführenden Schläuchen austreten, wird im Drainagerohr spülend
aufgewirbelt um anschließend in die Drainageschicht einzudringen. Zudem ist der Gesamtaufbau
so flexibel, dass mit oder auch ohne die Drainageschläuche weitere Versorgungsleitungen
integriert werden können. Beispielsweise können auch Luftperlschläuche mit in den
Bodenbereich integriert werden, welches zur Verbesserung der Sauerstoffsättigung des
Wassers beitragen kann. Die mechanische Festigkeit des Bodenbereiches wird dadurch
nur unwesentlich verringert, sodass diese Versorgungsleitungen auch in stark mechanisch
beanspruchten Bereichen angebracht werden können. Durch die Flexibilität des Aufbaus
können zudem, falls gewünscht oder bei sehr starker Beanspruchung erforderlich, noch
weitere Filterelemente, elektrische Geräte oder Schaltungen oder die automatisierte
Zugabe von Flüssigkeiten oder Feststoffen in den Bodenaufbau integriert werden.
[0031] Innerhalb eines weiter bevorzugten Aspektes des Bodenaufbaus kann zumindest entlang
einer oder mehrerer der 3-dimensionale Stützstrukturen, durch die wasserdurchlässige
Aufbereitungs- und Drainageschicht hindurch, Lichtwellenleiter zur und zumindest partiell
durch die obere Schwimmbecken-Innenlage angeordnet sein. Zur Variation der mechanischen
Festigkeit der 3-dimensionalen Stützstrukturen, beispielsweise zur punktuellen Aufnahme
besonderer mechanischer Lasten, hat es sich als besonders geeignet herausgestellt,
dass die Stützstruktur durch den Einbau von Lichtleitern verstärkt wird. Durch die
Ausgestaltung der Stützstruktur in Form eines Vlieses lassen sich die Lichtleitern
besonders einfach an diesem befestigen. Insofern können durch den Einbau von Lichtleitern
an diesen Stellen synergistisch zwei unterschiedliche Aufgaben wahrgenommen werden.
Zum einen kann der Innenraum des Schwimmbeckens beleuchtet und zum anderen kann gleichzeitig
die Festigkeit der Stützstruktur punktuell gesteigert werden.
[0032] Des Weiteren erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bodenaufbaus
für ein Schwimmbecken, wobei das Verfahren mindestens die Schritte umfasst:
- i) Bereitstellen eines ausgehobenen Bodenbereiches zur Aufnahme des Schwimmbeckens;
- ii) optionales Aufbringen einer Einebnungslage aus Sand oder Ton in den Bodenbereich;
- iii) Aufbringen einer unteren Vliesschicht auf den Bodenbereich;
- iv) Aufbringen einer wasserdichten Barriereschicht auf die untere Vliesschicht;
- v) Einbringen einer elastischen, wasserdurchlässigen 3-dimensionalen Stützstruktur
aufweisend eine Mehrzahl sich über den Bodenaufbau erstreckender, aneinander angrenzender
Kompartimente auf die Barriereschicht;
- vi) Befüllen der Kompartimente mit einer wasserdurchlässigen Granulatschüttung;
- vii) Aufbringen einer oberen Schwimmbecken-Innenlage aus zumindest teilweise miteinander
verklebten Partikeln ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Sand, Steinen, Kies oder
Mischungen mindestens zweier Komponenten aus dieser Gruppe auf die gefüllte 3-dimensionale
Stützstruktur.
[0033] Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich mittels des oben angegebenen Verfahrens
besonders langlebige und mechanisch belastbare Schwimmbeckenbodenbereiche ergeben.
Vorteilhafterweise können insbesondere die weiteren Maßnahmen zur Aufbereitung des
Schwimmbeckenwassers besonders geringgehalten werden, da über den Bodenaufbau gleichzeitig
auch eine Wasseraufbereitung gewährleistet wird. Für die weiteren Vorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird explizit auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus verwiesen.
[0034] Das erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bodenaufbaus
für ein Schwimmbecken. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich Schwimmbecken,
Außen- oder Innenteiche, Gartenpools, Planschbecken herstellen, wobei vorteilhafterweise
die Innenflächen dieser Ausgestaltungen eine besonders mechanisch belastbare und natürlich
aussehende Oberfläche aufweisen. Das Verfahren ist zudem dazu geeignet, dass sämtliche
bodenberührende Teile des Schwimmbeckens durch diesen Bodenaufbau bereitgestellt werden.
[0035] Das Verfahren umfasst den Schritt i), in welchem ein ausgehobener Bodenbereich zur
Aufnahme des Schwimmbeckens bereitstellt wird. Im ersten Verfahrensschritt kann durch
bekannte Maßnahmen eine Grube oder eine Erdloch hergerichtet werden, welches im Wesentlichen
die Ausmaße des später erreichbaren Schwimmbeckenvolumens aufweist.
[0036] Im Verfahrensschritt ii) erfolgt das optionale Aufbringen einer Einebnungslage aus
Sand oder Ton in den Bodenbereich. Im Falle ungünstiger Bodenverhältnisse, beispielsweise
durch hohe Anteile von Split oder Steinen, kann zum Schutz des Bodenaufbaus eine optionale
Lage aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise Sand, eingebracht werden. Neben
dem mechanischen Schutz der weiteren Aufbauten kann diese Lage insbesondere auch weitere
Ungleichmäßigkeiten in der Höhe des Bodenniveaus ausgleichen.
[0037] Im den Verfahrensschritten 3-7 werden nacheinander die unterschiedlichen Schritte
zum Erhalt des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus ausgeführt. Die Vorteile dieser Verfahrensschritte
sind explizit in den jeweiligen Bereichen des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus diskutiert.
[0038] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände
werden durch die Figuren veranschaulicht und in den nachfolgenden Beispielen erläutert.
Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht
dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
[0039] Es zeigen die
- Fig. 1
- schematisch die Abfolge des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus;
- Fig. 2
- schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- und Drainageschicht im
Schnitt;
- Fig. 3
- schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- und Drainageschicht in
der Aufsicht;
- Fig. 4
- schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- und Drainageschicht in
der Aufsicht;
- Fig. 5
- schematisch die Abfolge des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus in einer Einbausituation.
[0040] Die Figur 1 zeigt schematisch die Schichtabfolge des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus
1. Der Bodenaufbau 1 ist in der Abfolge von unten nach oben dargestellt. Im unteren
Bereich befindet sich das Erdreich 2, auf welchen zuerst eine Vlieslage 3 angeordnet
wird. Die Vlieslage 3 kann vollflächig oder in einzelnen Bahnen auf dem Boden 2 angeordnet
werden und schützt die weiteren Bestandteile des Bodenaufbaus 1 vor ungewollten mechanischen
Belastungen durch den Untergrund 2. Auf der Vlieslage 3 wird die wasserundurchlässige
Barriereschicht 4 beispielsweise in Form einer 1,5 mm starken EPDM-Bahn angeordnet.
Oberhalb der wasserundurchlässigen Barriereschicht 4 befindet sich die Aufbereitungs-
und Drainageschicht 5. Diese Schicht setzt sich aus der Stützstruktur (in dieser Figur
nicht dargestellt) und der Granulatschüttung (in dieser Figur nicht dargestellt) zusammen.
Die Aufbereitungs- und Drainageschicht 5 wird durch die Schwimmbecken-Innenlage 6
verschlossen, welche zumindest teilweise wasserdurchlässig ist. Die Wasserdurchlässigkeit
dieser Lage kann beispielsweise durch partiell durchgehende Poren durch eine ansonsten
verklebte partikuläre Schicht erreicht werden. Durch die teilweise Wasserdurchlässigkeit
steht das Wasser 7 des Schwimmbeckens im hydrodynamischen Gleichgewicht mit dem Bodenaufbau
1. Durch das hydrodynamische Gleichgewicht wirken auf den Bodenaufbau 1 keine durch
den hydrostatischen Druck des Wassers verursachten Kräfte.
[0041] Die Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- und
Drainageschicht 5 im Schnitt. Die Aufbereitungs- und Drainageschicht 5 setzt sich
aus der Stützstruktur 8, 10, 11 und der Granulatschüttung 9 zusammen. In dieser Figur
sind die Wände 8 der Stützstruktur explizit dargestellt. Der Boden 10 der Stützstruktur
kann ein durchgehender Boden sein, auf welchen die einzelnen Wände der Stützstruktur
8 angeordnet werden oder angeordnet sind. Die Stützstruktur diese im oberen Bereich
11 offen, so dass die einzelnen Kompartimente der Stützstruktur 8 mit dem Granulat
9 befüllt werden können. Bevorzugt kann das Granulat 9 ein kantiges Granulat aus einzelnen
Partikeln mit unterschiedlicher Partikelgröße sein. Durch die lose Schüttung der Granulatteilchen
9 kann Wasser ungehindert durch die Schüttung diffundieren. Die Stützstruktur 8 kann
beispielsweise ebenfalls aus Vlies ausgestaltet sein, so dass die Wände 8 der Stützstruktur
ebenfalls wasserdurchlässig sind. Dies kann vorteilhafterweise dazu beitragen, dass
das Wasser ungehindert zwischen den einzelnen Kompartimenten der Stützstruktur 8 und
durch das Granulat 9 durch diffundieren kann.
[0042] Die Figur 3 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- und
Drainageschicht 5 in der Aufsicht. In dieser Figur ist eine Möglichkeit der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Grundfläche der Aufbereitungs- und Drainageschicht 5 dargestellt.
Die einzelnen Kompartimente 12, 13 der Stützstruktur weisen eine hexagonale Grundform
auf. Einzelne Kompartimente 12 sind schon mit Granulat befüllt, während andere Kompartimente
13 noch ungefüllt sind. Zur mechanischen Stabilisierung der Stützstruktur 8 kann beispielsweise
ein Lichtleiter 14 direkt an der Stützstruktur 8 angeordnet sein.
[0043] Die Figur 4 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Aufbereitungs- und
Drainageschicht 5 in der Aufsicht. In dieser Ausführungsform ist eine kreisrunde Grundform
der Stützstruktur 8 dargestellt. Einzelne Kompartimente der Stützstruktur sind mit
Granulat gefüllt 12 während die anderen Kompartimente 13 noch ungefüllt sind. Die
Stützstruktur 8 ist nicht einstückig über den gesamten Bodenaufbau verlegt. Die Stützstruktur
ist durch das Einbringen eines Dränage- oder ein Einspeiserohres 15 zweigeteilt. Durch
das innerhalb des Bodenaufbaus 1 verlegten Rohres 15 oder Schlauches 15 kann Wasser
sowohl in den Bodenaufbau eingespeist wie auch aus diesem entfernt werden. Es hat
sich als besonders günstig erwiesen, dass diese Rohre 15 oder Schläuche 15 zum Einspeisen
von Wasser in den Bodenaufbau 1 genutzt werden.
[0044] Die Figur 5 zeigt schematisch die Abfolge des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus in einer
Einbausituation. Mittels des erfindungsgemäßen Bodenaufbaus 1 lassen sich insbesondere
Einbausituationen modellieren, welche natürlichen Gewässerformen sehr nahe kommen.
Der Aufbau ist im hohen Maße flexibel und elastisch und insofern können auch harmonische
Rundungen und ungewöhnliche Steigungen über den erfindungsgemäßen Aufbau realisiert
werden. Es ergibt sich ein langlebiger Bodenaufbau 1, welcher insbesondere durch die
Aufreinigung- und Drainageschicht 5 ein hohes intrinsisches Filterpotenzial bereitstellt.
Zudem kann durch die Ausführung der innersten Poollage 6 eine Oberfläche geschaffen
werden, welche in einem hohen Maße eine natürliche Anmutung aufweist. Die Ausgestaltung
dieses Bereiches ist nicht auf die Verwendung eines einzelnen Materials beschränkt,
sondern es können Materialmischungen oder aber auch partiell Bereiche in der Oberfläche
geschaffen werden, welche aus unterschiedlichsten Sand- oder Steinmaterialien bestehen.
1. Bodenaufbau (1) für ein Schwimmbecken,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenaufbau (1) mindestens umfasst:
a) eine unterste Vliesschicht (3);
b) eine auf der Vliesschicht (3) angeordnete, wasserundurchlässige Barriereschicht
(4) aus einer oder mehreren Lagen eines polymeren Kunststoffes ausgesucht aus der
Gruppe bestehend aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Polyvinylchlorid (PVC)
oder Kombinationen daraus;
c) eine auf der Barriereschicht (4) angeordnete wasserdurchlässige Aufbereitungs-
und Drainageschicht (5) umfassend eine wasserdurchlässige und elastische, 3-dimensionale
Stützstruktur (8, 10, 11) aufweisend eine Mehrzahl sich über den Bodenaufbau erstreckender,
aneinander angrenzender Kompartimente (8, 10, 11), sowie innerhalb der einzelnen Kompartimente
(8, 10, 11) der Stützstruktur (5) jeweils eine wasserdurchlässige Granulatschüttung
(9);
d) eine auf der Stützstruktur (8, 10, 11) und der Granulatschüttung (9) angeordnete,
zumindest partiell wasserdurchlässige obere Schwimmbecken-Innenlage (6) aus zumindest
teilweise miteinander verklebten Partikeln ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus
Sand, Steinen, Kies oder Mischungen mindestens zweier Komponenten aus dieser Gruppe.
2. Bodenaufbau nach Anspruch 1, wobei die 3-dimensionale Stützstruktur (8, 10, 11) der
Aufbereitungs- und Drainageschicht (5) aus einem wasserdurchlässigen Vliesmaterial
ausgebildet ist.
3. Bodenaufbau nach Anspruch 2, wobei das Vliesmaterial der 3-dimensionalen Stützstruktur
(8, 10, 11) der Aufbereitungs- und Drainageschicht (5) eine Zugfestigkeit nach DIN
EN ISO 10319:2015-09 von größer oder gleich 5 kN/m und kleiner oder gleich 35 kN/m
aufweist.
4. Bodenaufbau nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Vliesmaterial der 3-dimensionale
Stützstruktur (8, 10, 11) der Aufbereitungs- und Drainageschicht (5) eine Wasserdurchlässigkeit
nach DIN EN ISO 11058 :2019-09 von größer oder gleich 10 mm/s und kleiner oder gleich
50 mm/s aufweist.
5. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens 70% der Kompartimente
(8, 10, 11) ein Kompartimentvolumen von größer oder gleich 100 cm3 und kleiner oder gleich 1000 cm3 aufweisen.
6. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens 80 Gewichts-%
der Granulatteilchen (9) der wasserdurchlässigen Granulatschüttung eine Größe ermittelt
über Siebung von größer oder gleich 0,5 mm und kleiner oder gleich 18 mm aufweisen.
7. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens 70 Gewichts-%
der Granulatteilchen (9) der wasserdurchlässigen Granulatschüttung aus Calcium-Magnesium-Carbonaten
bestehen.
8. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens 75 Gewichts-%
der Granulatteilchen (9) der wasserdurchlässigen Granulatschüttung (9) aus einem dolomitischem
Kalkstein bestehen.
9. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schüttdichte der wasserdurchlässige
Granulatschüttung (9) größer oder gleich 1250 kg/m3 und kleiner oder gleich 3000 kg/m3 beträgt.
10. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Phosphatgehalt der
Granulatteilchen (9) der wasserdurchlässigen Granulatschüttung (9) ermittelt über
Röntgenfluoreszenz kleiner oder gleich 0,5 Gew.-% beträgt.
11. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Größenverteilung der
Granulatteilchen (9) der wasserdurchlässigen Granulatschüttung (9) einen Polydispersitätsindex
(PI), erhalten aus dem Gewichtsmittel dividiert durch Anzahlmittel, von größer oder
gleich 1,2 und kleiner oder gleich 1,5 aufweist.
12. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wasserdurchlässigkeit
der wasserdurchlässigen, oberen Schwimmbecken-Innenlage (6) größer oder gleich 100
l/m2/h und kleiner oder 750 l/m2/h beträgt.
13. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der wasserdurchlässige
Aufbereitungs- und Drainageschicht (5) Drainagerohre (15) oder Drainageschläuche (15)
angeordnet sind.
14. Bodenaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest entlang einer
oder mehrerer der 3-dimensionalen Stützstrukturen (8, 10, 11), durch die wasserdurchlässige
Aufbereitungs- und Drainageschicht (5) hindurch, Lichtwellenleiter (14) zur und zumindest
partiell durch die obere Schwimmbecken-Innenlage angeordnet sind.
15. Verfahren zur Herstellung eines Bodenaufbaus (1) für ein Schwimmbecken,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens die Schritte umfasst:
i) Bereitstellen eines ausgehobenen Bodenbereiches zur Aufnahme des Schwimmbeckens;
ii) optionales Aufbringen einer Einebnungslage aus Sand oder Ton in den Bodenbereich;
iii) Aufbringen einer unteren Vliesschicht (3) auf den Bodenbereich;
iv) Aufbringen einer wasserdichten Barriereschicht (4) auf die untere Vliesschicht
(3);
v) Einbringen einer elastischen, wasserdurchlässigen 3-dimensionalen Stützstruktur
(8, 10, 11) aufweisend eine Mehrzahl sich über den Bodenaufbau erstreckender, aneinander
angrenzender Kompartimente (8, 10, 11) auf die Barriereschicht (4);
vi) Befüllen der Kompartimente (8, 10, 11) mit einer wasserdurchlässigen Granulatschüttung
(9);
vii) Aufbringen einer oberen Schwimmbecken-Innenlage (6) aus zumindest teilweise miteinander
verklebten Partikeln ausgesucht aus der Gruppe bestehend aus Sand, Steinen, Kies oder
Mischungen mindestens zweier Komponenten aus dieser Gruppe auf die gefüllte 3-dimensionale
Stützstruktur (8, 10, 11).